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发布时间：2020-12-03 14:55所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
摘要：随着信息技术与互联网的快速发展，人工智能系统的开发与应用程度显著提升。在当前，AI人工智能在各个社会领域的发展，如火如荼。该类科技在肿瘤临床治疗方面也有应用，沃森肿瘤就是一大典型代表。该套肿瘤人工智能诊断系统是由美国IBM公司出品的，在20
摘要：随着信息技术与互联网的快速发展，人工智能系统的开发与应用程度显著提升。在当前，AI人工智能在各个社会领域的发展，如火如荼。该类科技在肿瘤临床治疗方面也有应用，沃森肿瘤就是一大典型代表。该套肿瘤人工智能诊断系统是由美国IBM公司出品的，在2017年引入我国本土。且伴随着新医改的实施，沃森肿瘤人工智能系统在临床方面的应用备受关注，认为是实现临床肿瘤诊断、治疗全面优化的契机。与传统肿瘤临床诊断而言，沃森人工智能系统具备哪些优劣，发展现状和前景如何呢?这正是本文所需要探讨的问题。
关键词：沃森系统;人工智能;肿瘤医学;临床治疗
比对传统的肿瘤临床诊断、治疗，沃森肿瘤人工智能系统具有现代化、精准化等优势，凭借系统强大的数据采集功能等，对患者的各项检测结果进行分析，依据现有的数据和诊断结果进行临床假设，并为临床肿瘤治疗提供相应的医疗卫生科技服务，在提升肿瘤诊疗效果精准性的同时，还能快速地进行病例完整分析，有利于为患者提供临床各项医疗服务。因此，在新医改背景下，沃森肿瘤人工智能系统的引入，备受临床医护人员以及患者的青睐，有利于加快医疗现代化、科技化发展进程，有效地革新临床肿瘤诊疗方式与提高肿瘤诊疗效果。
1.沃森肿瘤人工智能系统简介
沃森肿瘤人工智能系统，是由美国IBM科技公司开发的医疗诊断系统。该系统于2007年问世，是IBM公司继超级计算机“深蓝”后打造的一套以医疗卫生为发展方向的高科技产品[1]。该产品以机器学习、强化学习等为学科基础，实现了对于肿瘤临床诊疗的数据采集、归纳、统计和分析、整合等功能。在此之下，沃森不仅可以基于现有数据和诊断结果作出临床假设，而且还可以通过不断的数据训练和决策分析对整个分析树继续更新，以保证临床诊疗效果的准确性、完整性。截止至目前，沃森肿瘤数据库已经覆盖了300多种世界著名医学期刊文库，程序可以直接访问多达250种的肿瘤类医疗书籍。
另外，该系统还可以获取MSK癌症中心最佳的临床治疗实践成果。其中蕴含着不少欧美专家呕心沥血的结晶。据实际测算显示，沃森肿瘤系统每3秒就可以处理多达1TB的肿瘤诊疗数据。借助高性能集成硬件，它在不到10秒的事件之内阅览150多万份肿瘤患者诊断记录。在当前，沃森肿瘤系统除了在中国、美国有所应用外，荷兰、新加坡等发达国家，泰国、印度等发展中国家都有采用该套系统，此系统所收集、储存的病例资料也随之拓展，其所提供的医疗卫生服务也更为全面，对临床医学发展的促进作用增强。随着沃森肿瘤系统在各个国家的应用、实践与推广，临床对肿瘤诊疗的精准性也在不断上升。现如今，在诊治瘤种上，肺癌、胃癌、宫颈癌、乳腺癌等高发肿瘤都是沃森肿瘤系统重点关注对象。
2.沃森肿瘤人工智能系统优缺点分析
2.1沃森肿瘤人工智能系统优点分析
首先，数据采集功能强大。在处理重复性、机械化的操作方面，借助纳米级的微型电路，计算机远胜于人类。在此之下，融合了AI领域之大成的沃森肿瘤人工智能系统在数据采集方面远比人类具备优势。在通常情况之下，一位医术精湛的肿瘤主任医师阅览肿瘤临床诊治数据，包括分析病例、参考既往经验、开展会诊讨论等耗时将会以小时为单位[2]。
然而，借助建立精密化的神经网络，高强度的数据训练等中间层，沃森肿瘤系统可以在10秒内采集所有需要的肿瘤临床数据。除了耗时短暂之外，沃森肿瘤系统省去了人工操作的繁琐和开支，数据采集是在GUI界面之下进行的，可视化效果、数据准确性是较为出色的，且完成数据采集后还能快速地进行储存与分析，便于建立个体医疗档案，便于主治医生了解患者病情以及相关的诊治情况。
其次，分析参考资源丰富且质优。在肿瘤临床实践中，为了保证诊治效果，肿瘤医师都是需要借鉴参考资源的。这类参考资源的优先级一般为本院治愈病例、国内参考病例、国外参考病例。然而，在这三类参考资源中，国外参考病例质量平均而言是最佳的。其中以MSK纪念斯隆凯特琳癌症治疗中心的资源质量为最好。
沃森肿瘤系统不仅将该MSK临床资料纳入参考范围，而且也从国外肿瘤医学界中大量期刊文章、参考摘要、临床实验等参考库中获取了价值较高的资源[3]。相比于国内诊断医师而言，沃森肿瘤人工系统不会面临外文语言障碍，并且数据采集能力是更为卓越的。伴随着诊治数据的增加，主治医师在进行病例分析时所能获取的参考案例和手术相关信息也会增加，除却获取较高质量的参考资源以外，还能得到AI系统的帮助，便于其针对患者个体情况制定诊疗方案和评价诊疗方案的有效性、可行性。
再次，病例综合分析效果卓越。由于数据采集速度很快，再加上丰富且高质量的参考资源库，沃森肿瘤人工系统在合成最终病例报告之前就比普通人工诊治具备优势。因为，普通人工诊治，很容易遗漏某一方面的信息，但沃森肿瘤人工系统，无论是在诊疗数据采集，还是病例分析方面，都是非常全面又完整的。因而，在病例完整分析方面，沃森通过筛选出重点变量、可信度排序、诊断方案预测等方法，综合诊断结果不仅全面，而且运算速度较快。比对普通人工诊治而言，分析速度以及分析结果，都更为出色。
2.2沃森肿瘤人工智能系统缺点
首先，肿瘤支持范围狭小。尽管在数据采集速度、参考资料质量以及综合分析成效仿麦呢，沃森肿瘤人工智能系统比普通人工诊治效果出色许多，但该系统支持的肿瘤种类是较少的[4]。截止至2017年，沃森肿瘤系统支持的瘤种不到14种，如肺癌、结肠癌、卵巢癌等。其他病情复杂、诊治难度高的肿瘤，如胰腺癌、脑瘤等，沃森肿瘤系统是暂时无能为力的。
其次，程序本土化程度较差。沃森肿瘤人工系统并不是由中国企业产出的AI成果，而是由美国IBM公司设计的科技产品。故而沃森系统无论是在程序设计理念、软件编写方式以及软体使用方法等方面是西方化的，使得程序本土化程度是较差的。这不仅体现在客户端程序汉化水平低，而且专有名词翻译、程序操作方式等方面与本土软件是存在叫较大差异的。由于本土化程度较低，沃森肿瘤人工智能系统只可以在医术水平较高的机构得到运用。
再次，无法替代诊治医师。即使综合处理性能优秀，沃森肿瘤人工智能系统在目前是无法成为肿瘤临床诊治的主体的。究其原因，可以分为如下几点：一是治疗体系西方化。由于产自于美国，沃森对于西方医疗体系、西方人体质是非常适用的，但对于中国人医疗体制和体质的贴切程度较低;二是，在我国肿瘤临床实践中，由于人口基数较大，再加上肿瘤发病概率较高，使得肿瘤病情复杂多变，并不能通过数学模型来完全模拟[5]。因而，在给出诊断分析后，沃森肿瘤系统只能够作为医师的参考，并不能成为主体。
3.沃森肿瘤人工智能系统发展现状和前景
在2017年，IBM沃森肿瘤人工智能系统就引入例如中国。由于诊治分析速度较快，再加上针对特定肿瘤的分析参考价值卓越，IBM沃森成为了各大肿瘤诊治医院、研究机构的重点引入对象。然而，在2018年，IBM沃森系统项目组就因内部动荡，使得产品研发效率降低不少。在2018年7月，STAT组织表示IBM沃森系统诊断药物并不理想，甚至会出现误诊现象。因而，该系统在国内发展遭遇了较大打击。在此之时，以百度、阿里巴巴等为代表的国内科技公司，以及谷歌、Facebook为代表的国际科技巨头都在AI医疗卫生中投入了很多精力。相比于之下，沃森系统的发展状况和前景是不容乐观的。
医学论文投稿刊物：《华东师范大学学报教育科学版》(季刊)1983年创刊，是教育类综合性学术刊物。刊登教育学方面的专题论文、调查报告和实验报告。内容涉及教育基本理论、课程理论、教学理论、教育改革、国际发展、港台教育及教育社会学、教育经济学、教育心理学、教育界技术学、教育物理学等方面。
然而，由于在某些病例诊断方面效果较好，沃森系统并不是没有发展未来。尤其是在国家推行AI智能医疗的背景之下，该系统仍有一定应用空间。在此看来，为了拥有一个更好的发展未来，沃森系统是需要尽快做出改良的。就现阶段肿瘤临床诊疗情况来看，沃森系统要从早期疾病预防以及改善肿瘤患者生活质量这两方面入手，通过对肿瘤疾病特异性因素以及临床检查各项数据，筛选出能尽早进行早期肿瘤病情诊断的指标，以便于提高肿瘤疾病的早期治疗效果，拓展沃森系统的应用空间，亦或者通过对肿瘤末期患者的生理指标进行深入研究，开发出能进行肿瘤患者生活质量、生存年限预测的评价体系，为后期患者治疗与康复提供借鉴。毕竟，肿瘤早期诊断治疗以及末期生活、生存，都是现代肿瘤临床医学严重的重点，围绕这两点进行系统功能的开发、优化与完善，以拓展其临床应用空间。
参考文献
[1]王丹妮. 沃森肿瘤与临床肿瘤医生对小细胞肺癌治疗方案选择的一致性对比研究[D]大连医科大学. 2018.
[2]刘步青. 人机协同系统的推理机制及其哲学意蕴[D]华东师范大学. 2016.
[3]王玉峰, 蔡文杰. IBM沃森成败录[J]中国工业和信息化. 2020,02(1):111-114.
[4]钱丽娜, 石丹. IBM折戟医疗 沃森败在哪里[J]商学院. 2019,08(4):136-137.
[5]刘虎,包楚阳,向丽娟,李文娟,周守兵. 应用沃森肿瘤解决方案评价胃癌术后辅助治疗获益的研究[J]安徽医科大学学报. 2019,07(10):174-177.
[6]医学人工智能开始加速产业化[J]. 周路菡. 新经济导刊. 2017(07)
作者简介：张会钦 魏晓梅 薛婷 胡亚楠 王玲娜
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《沃森肿瘤人工智能系统在临床中的应用》